利用蒽醌法生產雙氧水時的廢鎳催化劑(含Ni、Al蒽醌及氫蒽醌等有機物和少量Fe雜質)制備NiSO4?6H2O的工藝流程如圖。
回答下列問題:
(1)“焙燒”的主要目的是除去蒽醌及氫蒽醌等有機物除去蒽醌及氫蒽醌等有機物。
(2)“堿溶”時發(fā)生反應的化學方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
(3)為了盡可能多地獲得NiSO4?6H2O,“除鐵”所用的試劑為NiCO3NiCO3。(填化學式)
(4)若“除鐵”時,溶液中c(Ni2+)=0.2mol?L-1,調節(jié)pH值使Fe3+恰好沉淀完全[即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol?L-1],此時是否有Ni(OH)2沉淀生成:Qc=c(Ni2+)×c2(OH-)=0.2×(31.0×10-381.0×10-5)2=2×10-23<Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,無Ni(OH)2沉淀生成Qc=c(Ni2+)×c2(OH-)=0.2×(31.0×10-381.0×10-5)2=2×10-23<Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,無Ni(OH)2沉淀生成。(通過列式計算說明。已知:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38、Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15)
(5)“酸化”使溶液pH=2~3的目的是抑制Ni2+水解抑制Ni2+水解,“酸化”后從溶液中得到硫酸鎳晶體,包含的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾(水洗)及干燥。
(6)重量法測定產品中NiSO4?6H2O的質量分數(shù),步驟如下:
稱取2.0g NiSO4?6H2O樣品于燒杯中,加入1mL鹽酸,再加蒸餾水并加熱至樣品全部溶解,冷卻至室溫,然后轉移至100mL的容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度、搖勻。用移液管移取10mL樣品液于錐形瓶中,加入蒸餾水、5mL氯化銨溶液、5mL酒石酸溶液(消除Fe3+干擾),蓋上表面皿,加熱至沸騰。冷卻至70~80℃時,在不斷攪拌下緩慢加入稍過量的二甲基乙二醛肟溶液,充分反應后生成二甲基乙二醛肟鎳沉淀(化學式為C4H6O2N2Ni,式量為173),經過濾乙醇洗滌,于105~110℃干燥至恒定,稱量固體質量為mg。產品中NiSO4?6H2O的質量分數(shù)為1315m173×100%1315m173×100%。(用含m的代數(shù)式表示)
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【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】除去蒽醌及氫蒽醌等有機物;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;NiCO3;Qc=c(Ni2+)×c2(OH-)=0.2×()2=2×10-23<Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,無Ni(OH)2沉淀生成;抑制Ni2+水解;蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶;
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:2難度:0.5
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質浸出消耗掉的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內預先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應結束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶,提高正丁醇的轉化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當分水器全部被水充滿時,停止反應
(4)簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點:38.3℃,沸點233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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